陈慧涛 常思勤 范爱民

南京理工大学机械工程学院，南京，210094

0 引言

传统凸轮轴汽油机采用节气门来控制进气量，进气系统的响应时间较长，在诸如电控机械式自动变速器（automated mechanical transmission，AMT）换挡等需要发动机输出转矩和转速快速变化的情况下，无法通过调节进气量对转矩的动态需求作出快速响应。在进气侧装配电磁驱动配气机构（electromagnetic valvetrain，EMVT）后，进气门的运动可实现柔性化调节［1-2］，继而可取消节气门，由进气门直接控制进气量，缩短进气系统的响应时间，以满足快速变化的转矩需求［3］。

传统汽油机的平均值模型用进气歧管压力来描述进气过程动态特性，用速度-密度公式来估算进气量［4］，体现的是节气门角度与空气质量流量之间的关系［5-7］。本文针对由进气门直接控制进气量的无节流进气过程，对传统平均值模型中的进气部分进行改进，建立了面向控制的无凸轮发动机平均值模型（简称发动机模型）。并设计了EMVT控制方案以控制进气门的运动。

为了提高AMT的换挡品质，加快换挡过程和缩短动力中断时间，需要在换挡过程中调节发动机转矩输出，对发动机转速进行干预控制［8］。现有研究中，一般都是通过采用控制电子节气门开度、调节点火提前角和控制喷油量（包括断油）中的一种或几种手段相结合的方法来实现对换挡过程中发动机转矩和转速的调节和控制［9-15］。但控制电子节气门开度的响应时间较长；改变点火提前角的调节范围很有限；对于汽油机而言，控制喷油量会导致空燃比变化，不利于三元催化的尾气后处理。……